Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi yöntemi ilemagnezyum bor bileşiklerinin üretim olanaklarının araştırılması

Bu tez çalışmasında, magnezyum-bor bileşiklerinin, kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi yöntemi (Self-propagating High-temperature Synthesis: SHS) ile üretimi ve üretim parametrelerinin etkileri araştırılmıştır. Deneysel çalışmalar iki aşamada gerçekleştirilmiştir: İndirgeme ve çözündürme. Bor kaynağı olarak bor oksit tercih edilmiş olup, magnezyum kaynağı olarak yüksek saflıkta ve farklı partikül boyutlarına sahip magnezyum metal tozları kullanılmıştır. İndirgeme aşamasında, indirgeyici olarak magnezyum ve alüminyum metal tozları kullanılmıştır. İndirgeme işlemleri SHS yöntemi ile gerçekleştirilmiş, bor oksit ve metal tozu miktarının değişen oranlarda kullanımının etkileri incelenmiştir. Ham karışımdaki Mg tozu miktarı arttıkça, SHS ürünlerindeki yan ürün olan MgO fazında artışa rastlanmıştır. Ayrıca ham karışımdaki B2O3 oranı azaldıkça, SHS reaksiyon verimi düşmüş veya reaksiyon gerçekleşmemiştir. Çözündürme işleminde SHS ürünleri kullanılmış olup, farklı asit çözeltilerinde (hidroklorik asit, sülfürik asit, nitrik asit) değişen süre ve sıcaklıklarda işlemler gerçekleştirilmiştir. Hammaddeler, ara ürün ve ürünlerin karakterizasyonları ICP-MS, XRD, DTA teknikleri ile incelenmiştir. Çözümlendirme işlemlerinde, SHS ürüneri her asit içinde 20 derece santigrat, 40 derece santigrat ve 60 derece santigrat sıcaklıklarda dakikada 400 devirde çözdürme işlemleri yapılarak, sıcaklığın yan ürün olan magnezyum oksiti gidermedeki etkisi incelenmiştir. SHS ve çözdürme işlemlerinin ardından ürünler, X-ışını difraktometrisi ile karakterize edilmiştir. Ayrıca ICP-MS ile, çözeltiye alınan magnezyum ve bor miktarları tespit edilmiştir. ICP-MS sonuçları ve çözünmede kalan madde miktarı analizi yapıldığında, nitrik asit çözeltilerinde ortalama bor oksit magnezyum oksit çözünme oranı en yüksek, sülfürik asitte ise en düşük olduğundan sülfürik asitin magnezyum oksit çözündürmesi için daha verimli olduğu tespit edilmiştir.